一种压力机冲压吨位监测装置的制作方法

本发明属于压力机冲压监测技术领域，具体涉及一种压力机冲压吨位监测装置。

背景技术：

压力机在工业生产中广泛应用，其本身使用寿命和冲压模具的安全是用户非常关心的问题。在很多情况下，压力机和模具的受损往往是由于长期超过额定载荷引起。所以压力机的打击吨位监测就成为确保正常生产和设备及模具安全的必要措施，也是监测和改善产品质量的手段。

目前普遍使用的冲压吨位监测装置，是利用固定在机身上的电阻应变式传感器，对其输出经过信号调理、模数转换为对应的压力机打击吨位数值。现有的压力机冲压吨位监测装置存在以下缺陷：1）电阻应变式传感器中的应变片在压力机过载荷下产生的非弹性物理形变，易造成疲劳损伤，维修故障率高；2）抗干扰能力差，动态范围小。因此，现有技术有待于改进和发展。

技术实现要素：

本发明针对上述现有技术存在的不足，提供一种压力机冲压吨位监测装置，旨在解决现有吨位监测装置压力机冲压过载时电阻应变片容易疲劳损坏等问题。通过本发明实现压力机打击吨位的非直接测量，安装调试简单，长期使用无易损元件,同时动态范围大，响应速度快，抗干扰性能好。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种压力机冲压吨位监测装置，包括壳体和壳体内的电路模块，其特征在于，所述壳体内的底板上固定第一连接块和第二连接块，第一连接块的一端固定在底板的相应一端，第二连接块的一端固定在底板的另一端；第一连接块和第二连接块的自由端分别固定线圈、金属导体块；线圈端面和金属导体块表面相对；线圈的引线连接电路模块。

所述线圈设置一个或多个。

所述金属导体块设置一个或多个。

所述金属导体块呈矩形或三角形或异形。

所述第二连接块和底板或为一体。

所述金属导体块和第二连接块或为一体。

本发明的工作原理是，在线圈中通过交流电流时，线圈产生交变的磁场，当金属导体块置于变化着的磁场中，金属导体块内就会产生感应电流，这种电流像水中的漩涡那样，在导体内形成闭合回路电流，称之为电涡流。这种现象被称为涡流效应，由于涡流效应的存在，金属导体块的大小形状以及离开线圈的距离都影响线圈的阻抗大小， 压力机打击时，固定在机床立柱上的底板和机身同步产生弹性形变，底板的弹性形变传递到第一连接块和第二连接块，第一连接块或第二连接块将一定比例底板弹性形变传递到与其固定连接的线圈，第二连接块或第一连接块将一定比例底板弹性形变传递到与其固定连接的金属导体块，底板弹性形变可分解为平行于压力机立柱表面的底板长度方向和垂直于压力机立柱表面的两个方向的形变，线圈和金属导体块相对位置发生变化，由于涡流效应，因此对应机床立柱上打击受力的大小则线圈阻抗产生相应的变化，电路模块对线圈阻抗进行测量并转换为对应的压力机打击吨位数值。与现有技术相比，本发明优势是：实现了压力机打击吨位的非直接测量，安装调试简单，长期使用无易损元件,同时动态范围大，测量精度高，响应速度快，抗干扰性能好。

附图说明

图1是本发明立体爆炸结构示意图；

图2是本发明中局部爆炸结构示意图；

图3是本发明中实施例二立体爆炸结构示意图；

图4是本发明中实施例二局部爆炸结构示意图；

图中,1电路模块, 2第二连接块, 3金属导体块，4线圈，5第一连接块，6底板, 7焊块，8壳体。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例一，本实施例结构如图1、图2所示，包括第一连接块5、第二连接块2、金属导体块3、线圈4、电路模块1、底板6、壳体8，第一连接块5和第二连接块2的各自一端分别固定于底板6的近两端，金属导体块3粘固于第二连接块2的的自由端，线圈4粘固于第一连接块5的自由端，线圈4和金属导体块3位置相对。第一连接块5和第二连接块2的固定端对应固定在底板6近两端。

本发明实施例最核心的发明点:通过本发明中底板6和第一连接块5、第二连接块2的位置设置关系，将压力机立柱上产生的弹性形变经底板6、第一连接块5、第二连接块2传递到线圈4和金属导体块3,利用非接触的金属导体涡流效应, 通过测量电感线圈阻抗变化并转换成压力机打击吨位。

底板6的两端部通过螺纹孔直接与压力机立柱连接或者与焊接在压力机立柱上的焊块7连接，底板6固定于压力机立柱外侧或内侧表面，压力机发生冲压动作时，压力机立柱则产生弹性形变，由于底板6两端固定于压力机立柱表面，底板6则产生对应的弹性形变，由于第一连接块5和第二连接块2分别固定于底板6的近两端，第一连接块5和第二连接块2传递相应的底板弹性形变，而金属导体块3粘固于第二连接块2表面、线圈4粘固于第一连接块5的表面，金属导体块3和线圈4端面相对，线圈4和金属导体块3发生相对位置变化，线圈4的阻抗产生对应的变化，电路模块1对线圈4阻抗进行测量并转换为对应的压力机打击吨位数值。

实施例二如图3所示，其工作原理和工作方式与实施实例一相同，但产生电感感抗变化的因素由距离变为相对面积，本实施例中采用三角形金属导体块3，并且线圈4端面与底板6长度方向平行，压力机发生冲压动作时，压力机立柱则产生弹性形变，线圈4端面和金属导体块3相对距离不变，但金属导体块3相对线圈4端面的面积产生变化，线圈4的阻抗则产生相应的变化，达到同样的效果。

本实施过程中，可将第二连接块2和底板6加工为同一部件，即第二连接块2和底板6合为一体，这时第二连接块2无自由端，也能达到同样效果，但整体部件加工复杂。同样也可将金属导体块3和第二连接块2加工为一体结构，也能满足功能要求。第一连接块5和第二连接块2的功能可以互换，即金属导体块3粘固于第一连接块5，线圈4粘固于第二连接块2，也能达到同样效果。

在实施过程中，线圈4可以用普通的铜线绕制，也可以选用PCB多层印刷电路板直接设计成线圈，精度高而且一致性好，成本低生产调试简单。

第一连接块5和第二连接块2在材质的选择上，应考虑选择其热膨胀系数和压力机机身材料的热膨胀系数接近的材质，以进一步提高系统动态测量范围。

在实际安装使用时，也可在一台压力机机身立柱上的多个点位同时安装吨位监测装置，可以将多个吨位监测装置的数据综合计算并转换成压力机的打击吨位。

本发明中电路模块可以选用专用集成电路构成组件，也可以用自行设计相关的信号调理和模数转换电路及电感测量相关控制电路。专用集成电路模块有多种型号选择，这里推荐采用德州仪器公司生产的LDC系列的高精度高集成度多通道电感数字转换器，如LDC1000、LDC1314、LDC1000EVM等。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明权利要求的保护范围。